9-10

U N I W E R S Y T E T
Z I E L O N O G Ó R S K I
N R
2
9
Dwa patenty matematyka
Model to tylko przybliże
przybliżenie
Rozmowa z prof. Romanem Zmyślonym,
specjalistą z zakresu statystyki matematycznej
Panie Profesorze, proszę powiedzieć na ile
statystyka matematyczna ma związek z potocznym rozumieniem tego pojęcia? Czy częstość występowania zdarzenia lub zjawiska
zahacza o probabilistykę? Może więc zaczniemy od naukowego ujęcia Pańskiej dyscypliny
wiedzy?
- Powszechnie prawdopodobieństwo jest
rozumiane jako częstość występowania danego
zjawiska. Statystyka matematyczna jest ściśle
powiązana z rachunkiem prawdopodobieństwa.
Różnica polega jednak na tym, że statystyka
jako dyscyplina matematyki zajmuje się identyfikacją rozkładów prawdopodobieństwa, które
są parametryzowane, natomiast probabilistyka
bada konkretne rozkłady, ich własności, itp.
W statystyce mamy do czynienia z rodzinami
rozkładów, które modelują zjawiska przyrodnicze, chemiczne, biologiczne, medyczne itd.
Wnioskowanie statystyczne odbywa się na
podstawie wyników doświadczalnych i rolą
statystyka jest wnioskowanie w obrębie modelu
przyjętego a priori. Z grubsza mówiąc wnioskowanie polega na identyfikacji tego rozkładu.
Moje zainteresowania dotyczą tzw. modeli
mieszanych, co oznacza, że w modelach tych
występują parametry efektów stałych i losowych. Mówiąc prościej są to takie układy złożone, które zawierają czynniki deterministyczne
i przypadkowe. W moim przypadku identyfikacja polega na ocenie wpływu efektów stałych
i efektów losowych oraz wnioskowanie o tych
parametrach. Praktycznym przykładem zastosowania takich modeli może być badanie
wpływu nawożenia (efekty stałe) oraz warunków klimatycznych (efekty losowe) na plonowanie upraw rolnych.
Jaką prawdę o życiu niesie statystyka i jak
w praktyce to się przejawia? Czy statystyka
może pisać scenariusze zdarzeń – tych zupełnie pewnych i mniej pewnych?
- Statystyka matematyczna jest narzędziem
badawczym innych dyscyplin naukowych. Nie
można traktować wnioskowań statystycznych
jako dowodu, natomiast mogą one sugerować
pewne zależności między tymi zjawiskami.
Poza tym pozwala w warunkach niepewności
podejmować „optymalne” decyzje. Powinniśmy
jednak zdawać sobie sprawę z tego, że te opty-
malne decyzje są słuszne w obrębie modeli,
natomiast odrębną sprawą jest adekwatność
modelu z badanymi zjawiskami występującymi
w realnym życiu. Prognozowanie pogody też
oparte jest na analizach statystycznych i nie
zawsze się one sprawdzają, choć z roku na rok
prognozy te są coraz lepsze. Problemem dla
każdego stosującego statystykę jest wybór
odpowiedniego modelu.
Ale każdy człowiek posiada większy lub mniejszy zakres własnej intuicji. Czy ta intuicja jest
po prostu błyskawiczną analizą, czy też bierze
się raczej z naszego doświadczenia, a może po
prostu jest „szóstym zmysłem”?
- Jeśli wnioskowanie jest sprzeczne z naszą
intuicją – radziłbym ufać raczej intuicji niż
analizie statystycznej. Chociaż niekiedy może
być odwrotnie. W mojej praktyce spotkałem się
z tą drugą sytuacją, gdzie osoba polegająca na
intuicji miała odrębne zdanie niż wynikało to
z analizy statystycznej. Po głębszych przemyśleniach zgodziła się na wnioski statystyczne.
Bo znalazła inne uzasadnienie, też oparte na
intuicji.
Panie Profesorze, dla większości matematyka
jest najściślejszą z nauk, a tymczasem mówimy
o możliwych scenariuszach, prawdopodobieństwie, niepewności wyników.
- Współczesna statystyka matematyczna
używa bardzo silnego aparatu matematycznego
dla tych, jak to Pan określił – niepewności
wyników. Potrafi odrzucić niepewne bądź
błędne obserwacje w celu dokładniejszej analizy danych. Dziedzinę tą nazywa się „metodami
odpornymi”. Przykładem może być błędne
wpisanie danych przez np. sekretarkę.
Narzędzia nowoczesnej matematyki są niczym
instrumenty mistyki, nie dopuszczające do ich
zgłębienia przez profanów. Czy matematykiem
trzeba się urodzić, czy też w każdym człowieku
tkwią takie zdolności, a ich występowanie jest
związane ze żmudnym treningiem intelektualnym?
19 GRUDNIA ROMAN ZMYŚLONY ODEBRAŁ TYTUŁ PROFESORA,
NA ZDJĘCIU W PRYWATNEJ ROZMOWIE Z PREZYDENTEM RP;
Z LEWEJ - DR JACEK BOJARSKI CIESZY SIĘ Z SUKCESU SWOJEGO PROMOTORA
L
U
T
Y
`
2 0 0 2
10
U N I W E R S Y T E T
- Uważam, że oba te czynniki – genetyczne i trening intelektualny odgrywają istotną
rolę w tym, by być lub nie być matematykiem.
Mogę powiedzieć o sobie, że miałem dobrych
nauczycieli. Z drugiej strony wchłanianie
tajników matematyki przychodziło mi bez
większych trudności.
Co uznaje Pan za największy sukces naukowy?
- Za taki sukces uważam wyniki pracy
Charakteryzacja funkcji parametrycznych, dla
których istnieją jednostajnie najlepsze nieobciążone estymatory w ogólnych modelach
liniowych, wydanej po angielsku przez Lecture Notes w 1980 roku. Praca ta jest cytowana
jeszcze jako preprint Instytutu Matematycznego PAN w 1978 roku w Handbook in Statistics 2 przez prof. S. K. Mitra jako najogólniejszy do tej pory znany wynik. Stanowiła ona
fragment mojej rozprawy habilitacyjnej.
Zwykle akademickiego matematyka kojarzy
się z abstrakcyjnym myśleniem, mało związanego z „praktycznym” życiem. Tymczasem
Pan jest autorem dwóch patentów technologicznych. Przyzna Pan, że to u matematyków
raczej nietypowe?
- To prawda, chociaż sławny prof. Hugo
Steinhaus, którego poznałem na seminarium
we Wrocławiu, ma ich kilkanaście. Moje dwa
patenty z katalizy (optymalizacja wymiany
siatek katalitycznych w procesie utleniania
amoniaku do tlenku azotu) były efektem
zaplanowania prowadzonych dwuletnich
doświadczeń, ich analizy statystycznej i badania zgodności uzyskanego modelu z danymi
doświadczalnymi z przemysłu. Efektem
wdrożenia tych patentów są wielomilionowe
oszczędności, wynikające z optymalnej wymiany siatek katalitycznych oraz doboru
procentowego stopu katalitycznego (platyny
i rodu).
Kto jest dla Pana największym autorytetem
naukowym?
- Autorytetów naukowych mam wielu.
Natomiast pozwolę sobie wymienić prof. C.
R. Rao, gdyż moje zainteresowania naukowe
są najbliższe jego tematyce badawczej. Profesor C. R. Rao bywał zapraszany na międzynarodowe konferencje statystyczne w Polsce,
a jeden z jego licznych doktoratów honoris
causa nadany został przez Uniwersytet im.
Adama Mickiewicza w Poznaniu. Jest to
uczony, który ma ogromną wiedzę nie tylko
statystyczną, wyjątkowo bogaty dorobek
naukowy, wykształcił całe pokolenie statystyków i w szczególny sposób rozwinął Indyjski
Instytut Statystyczny w Delhi i Kalkucie.
W Indiach odbywają się cykliczne konferencje poświęcone problematyce badawczej C. R.
Rao. Nawiasem mówiąc, na jedną z takich
konferencji otrzymałem (wspólnie z prof.
Stefanem Zontkiem) zaproszenie, co jest
sporym wyróżnieniem.
W zeszłym roku matematykę na egzaminie
maturalnym wybrało 60 procent abiturien-
L
U
T
Y
`
2 0 0 2
Z I E L O N O G Ó R S K I
N R
2
Prof. Roman Zmyślony ma 55 lat. W 1969 roku ukończył studia na Uniwersytecie Wrocławskim.
Po studiach rozpoczął pracę w Instytucie Matematycznym PAN we Wrocławiu oraz rozpoczął tam
studia doktoranckie (1969-72). Przewód habilitacyjny zakończył w 1987 roku, a bezpośrednio po
uzyskaniu habilitacji został kierownikiem Oddziału Wrocławskiego IM PAN. W latach 1976-89
pracował na części etatu w Instytucie Chemii Nieorganicznej i Nawozów Mineralnych Politechniki
Wrocławskiej. Od 1993 roku pracuje w Instytucie Matematyki – najpierw WSI, potem Politechniki
Zielonogórskiej. Od września jest zastępcą dyrektora Instytutu Matematyki, wchodzącego w skład
Wydziału Nauk Ścisłych Uniwersytetu.
Jest autorem 52 publikacji, w tym współautorem 2 monografii oraz twórcą 2 patentów z zakresu katalizy. Wypromował 2 doktorów. Współpracuje m.in. z matematykami z Meksyku, Niemiec,
Stanów Zjednoczonych, Austrii, Słowacji. Był organizatorem ponad 20 konferencji naukowych,
w tym 5 międzynarodowych. Jest redaktorem naczelnym Discussiones Mathematicae – Probability
and Statistics.
Jest laureatem licznych nagród, w tym Ministra Edukacji Narodowej i Sekretarza Naukowego
PAN.
Profesor Roman Zmyślony jest specjalistą z zakresu statystyki matematycznej.
tów, choć przedmiot ten nie ma dotąd statusu
obowiązkowego. Dwa miesiące temu ujawniono, że próbne matury z matematyki zaliczyło jedynie 20 procent przyszłych absolwentów szkół średnich. Opinia publiczna jest
zdezorientowana i do końca nie wie jak
kształcą szkoły ponadpodstawowe.
- Trudno mi zająć stanowisko w tej sprawie, bowiem zajęcia dydaktyczne prowadzę
na starszych latach studiów, kiedy słabszych
studentów wyeliminowało sito selekcyjne na
pierwszym, drugim roku. Jednak nie da się nie
zauważyć korzystniejszych tendencji w przygotowaniu kandydatów na studia. Mimo, że
jestem statystykiem, trudno mi zrozumieć
dlaczego bywają roczniki studentów raz gorsze, innym razem – lepsze. To samo dotyczy
grup ćwiczeniowych w obrębie jednego rocznika, mimo, że grupa nie jest budowana na
podstawie średnich ocen egzaminacyjnych.
W historii często dochodziło na podstawie
racjonalnej obserwacji do uogólnionych
związków między np. wielkościami fizycznymi, co pozwalało konstruować proste i bardziej wyrafinowane równania matematyczne.
Ale bywało i odwrotnie. Z wyprowadzonych
już zależności budowano nowe równania,
które niosły prawdę o naturze wszechświata,
a zdarzało się, że doświadczalnie potwierdzano ich rzeczywiste występowanie znacznie
później.
- Wszelkie modelowanie matematyczne
jest tylko przybliżeniem rzeczywistości, jednakże w wielu przypadkach modele te dobrze
opisują różnego rodzaju zjawiska. Odbywa się
to przez selekcję nieistotnych czynników.
Nasz świat jest tworem niesłychanie skomplikowanym. I nie jest tak jak chcieli niektórzy
matematycy, że można go opisać za pomocą
kilku zmiennych. Jednak matematyka w wielu
przypadkach okazała się pomocna w konstruowaniu i sprawdzaniu hipotez opisujących
nasz świat. Udział w tym ma w szczególności
statystyka matematyczna.
Często mówi się o ścisłych związkach matematyki z twórczością artystyczną, szczególnie
w dziedzinie muzyki. Na czym polegają te
związki, bo nigdzie nie widziałem partytury
zapisanej równaniami matematycznymi,
a konwencjonalną transkrypcją nutową?
Pytam o to znawcę, bo przecież gra Pan na
skrzypcach.
- Drobne sprostowanie – grałem, teraz
tylko czasami. Matematyka, ta elementarna,
pomogła mi w błyskawicznym odpowiadaniu
nauczycielowi z muzyki na pytanie typu:
proszę podać tonikę, dominantę i subdominantę w drugim przewrocie gamy G-dur.
W tym byłem biegły i często podpowiadałem
koleżankom i kolegom w szkole średniej. Coś
jednak w związkach matematyki z muzyką
jest, bo wielu matematyków lubi muzykować.
A jak się ma ścisłe myślenie matematyków
do przysłowiowego roztargnienia?
- Spróbuję na to odpowiedzieć przykładem z mojego życia. Notorycznie zapominałem o zdobyciu stopnia doktora habilitowanego. Moja żona w grudniu 1995 roku przypomniała mi, że czas najwyższy to zrobić.
W ciągu tygodnia przygotowałem odpowiednie dokumenty potrzebne do wszczęcia przewodu. To roztargnienie chodziło już potem za
mną jak największa kara, co wytknął mi nawet
jeden z recenzentów. Z całą pewnością opóźniło mi to uzyskanie tytułu profesora o co
najmniej pięć lat.
Z drobniejszych roztargnięć pamiętam do
dzisiaj notoryczne zapominanie zabierania
piżamy z pokoju hotelowego co najmniej dwa
razy w roku, kiedy bywałem na konferencjach.
Od pewnego czasu pakowanie zaczynam
właśnie od piżamy. Sprawy te traktuję jako
drugorzędne, chociaż żona podejrzewa, że nie
chodzi wcale o roztargnienie. A ścisłe myślenie wcale w tym nie pomaga.
A Pańskie pasje pozazawodowe?
- Zainteresowań pozanaukowych mam
kilka. Lubię grać w skata i brydża i w tym
zakresie mam pewne osiągnięcia. W czasie
turnieju skatowego podczas konferencji statystycznych w NRD – w jednym turnieju na 21
zawodników (7 drużyn po trzy osoby) zająłem
pierwsze miejsce, a w drugim – trzecie. Być
może było to wynikiem udanego kibicowania
dużej grupy polskich uczestników, a ja byłem
U N I W E R S Y T E T
Z I E L O N O G Ó R S K I
jedynym obcokrajowcem w tym turnieju.
Niemcy mieli swojego faworyta i byli bardzo
zdziwieni, że zwycięzca pochodzi z kraju,
gdzie gra jest mało popularna.
Bardzo lubię przebywać w kuchni, nie
tylko w celu spożywania, ale też przygotowywania posiłków. Ulubione moje dania to
naleśniki, cielęcina o pięciu smakach, pasztet,
bigos i schab w różnych postaciach. Z wyro-
N R
2
bów cukierniczych jest przysłowiowa babka.
Kiedy dzieci dowiadują się, że posiłek przyrządziła mama, to niezbyt chętnie zabierają się
do konsumpcji. Ale gdy potrawy są autorstwa
ojca, dzieci krzyczą: „dawać!”.
Duże odprężenie daje mi praca w drewnie,
a największym osiągnięciem jest wykonanie
drzwi boazeryjnych w szafkach kuchennych
i zabudowa przedpokoju.
11
W okresie studenckim i tuż po studiach
śpiewałem w chórze akademickim Uniwersytetu Wrocławskiego, również na koncertach
zagranicznych, i w doborowym towarzystwie,
m,in. prof. Jana Miodka.
rozmawiał Andrzej Politowicz
Stypendia nie całkiem socjalne...
Zacząć by można od stwierdzenia, że gorący
okres dyskusji i narzekań studentów na kwestie
stypendiów socjalnych mamy już za sobą –
pieniądze zostały przelane: szczęśliwcy świętują,
pechowcy ochłonęli nieco i tym samym wszyscy
mają święty spokój. Tymczasem ostatnie dni,
spędzone przeze mnie na zbieraniu informacji nt.
sytuacji socjalnej zielonogórskich studentów do
audycji Radia Index, uświadomiły mi, że
owszem: wszyscy już chyba ochłonęli, jednakże
nie dlatego, że sprawy już nie ma – po prostu
ludziom brak już sił, by dalej walczyć z systemem uczelnianej administracji i biurokracji...
Wspomniane „problemy” z (nie)przyznawaniem stypendiów socjalnych wiążą się
nierozłącznie z całkiem naturalnymi perturbacjami administracyjno-organizacyjnymi z jakimi
przecież boryka się każda nowo powołana placówka, nie tylko nasz uniwersytet. Tyle tylko, że
tłumaczenia, że wszystkiemu winna owa słynna
fuzja bledną nieco w obliczu faktów. Faktów
optymizmem raczej nie napawających, bowiem
nowy (raczej niezbyt doskonały) regulamin
przyznawania pomocy socjalnej doprowadził do
ostrego wrzenia wśród studenckiej braci.
Skoro nieuniknionym były porównania obu
byłych uczelni (kto zyskał, a kto stracił, i czyim
kosztem?), to dlaczego nie pokuszono się o to,
by chociaż w pierwszym semestrze funkcjonowania nowej uczelni pozostawić bez zmian
dotychczasowe regulaminy Politechniki i WSP!?
Jednocześnie pozostałoby wystarczająco dużo
czasu na to, aby opracować nowy, skompilowany regulamin, może też z dużo większym (jakimkolwiek?) udziałem przedstawicieli studentów? A jeśli zmiany rzeczywiście były niezbędnie konieczne, to dlaczego zdecydowano się na,
bardzo kontrowersyjne (nie tylko moim skromnym zdaniem...) rozwiązanie, jakim jest ustalanie progów dla każdego wydziału z osobna?
Tym samym doprowadzono do kuriozalnej
sytuacji, gdzie student studentowi wielce nierówny (jeśli na wydziale X próg wynosi 300 zł,
a na wydziale Y 420 zł, to doprawdy trudno
mówić o jakiejkolwiek równości). Czy można
wobec tego dziwić się studentom, że są bardzo
niezadowoleni, skoro nie wszyscy najbardziej
potrzebujący taką pomoc otrzymali?
Owszem, na uczelnianych korytarzach słychać wciąż cały szereg zarzutów wobec uczelni
(również: kolejki przy składaniu podań, terminy
wypłat, dopłaty do zakwaterowania, kwestie
odwołań), ale tak naprawdę największy żal
mamy o to, że potraktowano nas bardzo, bardzo
nierówno. A tym samym i bardzo niesprawiedliwie... Zastanawiać tylko może, gdzie był nasz
samorząd studencki podczas uchwalania na
chybcika tegoż regulaminu.
Inną, bynajmniej nie mniej kontrowersyjną
kwestią, jest praca studenckich komisji stypendialnych, przynajmniej jeśli chodzi o byłą WSP
(na byłej Polibudzie system ten działa już od
kilku lat, więc i pewne doświadczenie jest, czego
brak na Wyspie). Otóż szeroko reklamowany
fakt, iż to sami studenci będą przyznawać pomoc
socjalną, gdyż to oni najlepiej wiedzą, w jakiej
kto jest sytuacji materialnej okazał się tylko
słodką teorią, bo praktyka sprowadzała się do
tego, że większość tychże komisji biernie wpisywała dochód poszczególnych studentów
w odpowiednie rubryki, by potem ewentualnie
dostawić magiczny znaczek: „S” - jak stypendium; chociaż najczęściej używanym był myślnik, oznaczający tego stypendium brak.
Nie od dziś bowiem wiadomo, że nie
wszystkie zaświadczenia pewnej grupy studentów są oryginalne. I w tym miejscu mam pytanie
do JM Rektora, jako osoby o największych
możliwościach prawodawczych, czy może raczej
sugestię. Otóż na dzień dzisiejszy komisje studenckie nie mają żadnych uprawnień ani technicznych możliwości do weryfikacji przedstawianej przez studentów dokumentacji. Co z tego,
że doskonale znamy sytuację studenta X (dwie
komórki, balety co wieczór i trawka non stop),
skoro w rubryce „dochód” widnieje np. 25,14
zł? Może więc uczelnia, jako organ mocodawczy, zdecyduje się na pewną nowelizację przepisów – skorzysta z rozwiązań Urzędu Skarbowego i zastrzeże sobie prawo dogłębnego zweryfikowania, np. 10% (losowo wybranych) podań?
Oczywiście musi to być powiązane z sankcjami,
i to naprawdę bolesnymi, takimi, które odstraszą
owych „kombinatorów”, może tak np.: zwrot
nieprawnie pobranego stypendium (ten punkt
jest w obecnym regulaminie); zakaz ubiegania
się o pomoc socjalną przez 2 (więcej?) kolejne
semestry; kara finansowa; relegowanie ze studiów, itp.? Gwarantuję, że liczba podań spadnie,
a i panie z prodziekanatu ds. studenckich będą
miały mniej pracy. Oczywiście powinno się
powołać specjalną „komisję weryfikacyjną”,
w skład której wchodziliby: wydelegowani
pracownicy administracji, przedstawiciele studentów oraz przedstawiciel urzędu skarbowego
(w końcu chodzi o pieniądze). A prawdziwym
sukcesem takiego rozwiązania byłoby to, że
wreszcie przyznawanie stypendiów byłoby
sprawiedliwsze.
Zdaję sobie sprawę, że przedstawione przeze
mnie zmiany nie znajdą powszechnej aprobaty,
będą się też wiązać z pewnymi komplikacjami
natury technicznej; ale naprawdę nie widzę na
dziś innych zmian, które uczyniłyby przyznawanie stypendiów bardziej sprawiedliwym. Przemierzając korytarze akademików, robiąc sondę
za sondą, zauważyłem, że największym żalem do
uczelni nie jest fakt, że zabrakło pieniędzy na
większą ilość stypendiów; tylko to właśnie, że
niewielkie w końcu fundusze w pewnej części
rozdzielono niesprawiedliwie. I właśnie o zmianę tego stanu rzeczy postuluję tymże artykułem,
postuluję ja oraz ci wszyscy studenci, których
miałem przyjemność spotkać podczas pracy nad
audycją.
Daleko mi od populizmu typu: „stypendia
dla wszystkich!”. Najbardziej chodzi mi o tych,
którzy mimo bycia w trudnej sytuacji materialnej, mimo naprawdę skromnych środków finansowych, wystarczających z reguły na opłacenie
akademika i codzienny chleb z dżemem – nie
otrzymali pomocy. Tylko dlatego, że być może
brakowało im 20 zł do progu, chociaż na sąsiednim wydziale na pewno załapaliby się na stypendium. A może dlatego, że ktoś inny miał
odpowiednie dojścia i zaświadczenia, nagle
zubożał i otrzymał stypendium, które należało
się komuś innemu...
Ten artykuł nie jest atakiem ani na administrację, ani na uczelnię. Nie jest to też koncert
życzeń studentów. To tylko kilka luźnych propozycji, które po „doszlifowaniu” mogą coś
w przyszłym semestrze poprawić. Bo aż cisną
się na usta słowa, że gorzej już być nie może...
Lecz przede wszystkim jest to prośba. Prośba studenta - w imieniu studentów – by nowelizując obecny regulamin, nie popełnić drugi raz
tego samego błędu: prośba o to, by tym razem
nie zapomnieć o studentach...
Krzysztof Koziołek*
* Autor jest studentem III roku politologii
L
U
T
Y
`
2 0 0 2